Micropaisajes IX: el universo en una célula (vegetales: paredes celulares, plastidios y saquitos químicos)

Continuamos la anterior entrada -dedicada a los núcleos y vacuolas que flotan en el interior de la célula- con una aproximación a la célula vegetal, concretamente su pared celular y sus plastidios, unas vacuolas rellenas de los diferentes líquidos que son necesarios para la planta. Como siempre, estamos siguiendo el hilo argumental del magnífico y enciclopédico libro de Bruno P. Kremer Manual de Microscopía, aunque, como de costumbre, adaptaremos las experiencias prácticas a los materiales de los que dispongamos, los que tengamos a mano, como diría el siempre incomprensible Heidegger.

Disclaimer de turno: como siempre, todas las fotos son de un servidor a menos que se diga lo contrario, y en la redacción de esta entrada no hay IA, ni se la espera por innecesaria.

Por aquí vamos

La primera experiencia que indica nuestro manual es la observación de las paredes celulares de la médula de la clemátide, un género de enredaderas ornamentales que produce unas flores muy llamativas. Como no dispongo de este material, no tengo más remedio que utilizar el tallo de un ejemplar de Aeonium arboreum, una planta suculenta de origen macaronésico -islas Canarias, para entendernos- que, milagrosamente, se ha hecho fuerte en una de mis jardineras. 

Aeonium arboreum bien nutrido

Corto un tallo de una de las ramas más pequeñas y menos saludables, y coloco un trozo en el microtomo de mano. Se supone que, para ser un científico fino, hay que incluir la muestra, previo al corte, en médula de saúco o parafina, pero uno no está para esnobismos dado que no publica en Nature. Aquí vale todo, aunque pueda parecer cutre: lo importante es resolver.

Efectúo un corte transversal con el bisturí -tan basto como el que corta un salchichón- y directo al portaobjetos, sin cubre, en fresco. 

Corte de tallo de Aeonium, con microtomo de mano

Al microscopio se aprecian, bien gorditas y rellenas, las células del tallo, que se aplastan las unas contra las otras de forma vagamente poligonal. En el centro de la muestra las células parecen algo más claras: se trata de la zona medular del tallo, que contrasta con el parénquima y los haces vasculares perimetrales, algo más oscuros.

Sección transversal de Aeonium arboreum, aumentos medios

Abro el frigo en busca de otra víctima a la que desmembrar impunemente, y la encuentro en el cajón de los vegetales: una zanahoria pequeña y chuchurría, perfecta para la ocasión. Al microtomo, que para luego es tarde.

Zanahoria al microtomo

Procedo a la sección transversal con dificultad; está dura la jodía. Al microscopio se aprecian las células de la zanahoria, menos esféricas que las del Aeonium. Éstas son más irregulares, y parecen poseer menos agua -y más caroteno, pigmento naranja que da el color a la zanahoria- en su interior.  

Células de zanahoria

Elijo otra víctima propiciatoria: el extremo de un calabacín. Al microscopio, sus células parenquimáticas parecen pequeños granos de arena, a juzgar por sus superficies casi pétreas. Entre las células aparecen unos espacios intercelulares, pero es necesario un corte mucho más fino para poder apreciarlos en su raquítico esplendor. Sin embargo, este corte tan basto (con b) permite apreciar la estratificación de las células, que se disponen como si fueran mantas en una cama en invierno, como dándose calor unas a otras. Estas capas se consolidan con lignina, u otro producto que otorgue cohesión al tejido vegetal.

Corte transversal de calabacín

Pasamos de experimentos personales a una preparación fabricada, como Dios manda, por profesionales, en este caso una sección transversal del peciolo de Marattia alata, una especie de helecho tropical. A bajos aumentos se aprecian las células, aplastadas de forma hexagonal, e incluso el espacio intercelular, tan difícil de ver si el corte no es lo suficientemente fino. A la derecha, de forma alargada, se observan los haces vasculares rodeados de células parenquimáticas.

Sección de Marattia alata, bajos aumentos

A mayores aumentos las paredes celulares se aprecian en detalle, dejando ver su tamaño y textura, en este caso de los haces vasculares (xilema y floema, transporte de agua y nutrientes), más oscuros y de paredes más gruesas. En el eje de las paredes celulares surge la llamada laminilla media, que marca la conexión entre los espacios intercelulares. 

Sección de Marattia alata, bajos aumentos

Y ya que estamos con los helechos, esas plantas tan primitivas, seguimos con un corte del tallo. En este caso se aprecian los huecos del xilema rodeados del floema y células de sostén. Las paredes de los huecos de zona conductora son más gruesas que las de las demás células con el objeto de no permitir su aplastamiento ni estrangulamiento, lo que haría que llegaran peor los nutrientes a otras zonas de la planta.

Paredes engrosadas del xilema/floema de helecho

En otra preparación comercial, esta vez un corte de raíz de soja, se pueden observar mejor las laminillas medias, que hacen de eje de las paredes celulares. También, si uno se fija bien, es posible atisbar los minúsculos plasmodesmos o punteaduras, canales que comunican las células entre sí.

Corte de raíz de soja, adivinando los plasmodesmos

El siguiente epígrafe del Manual de Microscopía trata sobre los plastidios, pequeños orgánulos -únicamente vegetales- que sirven para realizar la fotosíntesis y almacenar diferentes sustancias: clorofila, carotenos y xantofilas, taninos, aceites, almidón, albúmina o cristales, entre otras. Entramos, pues, en la histoquímica vegetal, de la mano del maravilloso Atlas de Microscopía de Bernís Mateu, una joya vintage: aquí aparecen algunas de las sustancias que ahora veremos. No hay que confundir los plastidios con las vacuolas, que almacenan otra clase de sustancias, son mucho más grandes y también aparecen en las células animales.

Comenzamos nuestro periplo por el apasionante mundo de los plastidios con los cloroplastos, orgánulos que efectúan la fotosíntesis gracias a sus granos de clorofila.

Para observarlos, nada mejor que tirar de las plantas que uno pueda tener en el interior de la casa, terraza o jardinera. Mi primera víctima es una flor de Pascua (Euphorbia pulcherrima), con sus delicadas y llamativas hojas rojizas.

Flor de Pascua

Corto un pequeño trozo de la hoja y lo coloco, en fresco, al microscopio. Se observan unas células oblongas e hinchadas, en cuyo interior se distinguen unos granos verdosos, los cloroplastos. En algunos de ellos, si se observa bien, aparece la grana, unos diminutos sacos membranosos que contienen la clorofila en pequeños paquetes, los tilacoides.

Cloroplastos de flor de pascua, con su grana

Como quiero ver más cloroplastos -me he enganchado, lo reconozco- tiro de jardinera salvaje. Allí, entre otras malas hierbas, destaca una cerraja, Sonchus oleraceus para los amigos, o enemigos. Un hierbajo en toda regla, cuya hoja arranco sin pudor.

Con un bisturí pelo el haz de la hoja, colocándolo en el porta, en fresco. Al micro se observa una epidermis de células poligonales, bastante chulas.

Epidermis de cerraja

Corto un trozo de la hoja, sin la epidermis, y al microscopio. Aparece una malla de células más o menos hexagonales y poco enfocadas, con un tono verdoso y textura que recuerda un cuadro expresionista. En su interior, si uno se fija mucho, aparecen los pequeños plastidios que contienen los tilacoides de la clorofila, los cloroplastos.

Células de la hoja de la cerraja

El siguiente tipo de plastidio que puede aparecer en la célula vegetal son los cromoplastos, que son la evolución natural de los cloroplastos hacia la maduración, donde cambian de color debido a que los niveles de clorofila son sustituidos por otros pigmentos como los carotenoides y las xantofilas, de color amarillo, anaranjado o rojizo. 

En la siguiente preparación comercial se aprecia la saturación de color rojo causada por las sustancias químicas de los cromoplastos, cuyas células rellenan el espacio entre las nervaduras de una hoja. 

Cromoplastos en una hoja

Seguimos con los leucoplastos, plastidios no coloreados (de ahí el prefijo leuco, blanco), que a su vez se clasifican según su contenido interno. Pueden ser proteínas (proteinoplastos o aleuroplastos), grasas (oleoplastos) o amiloplastos (almidón), entre otros. Vamos a observar algunos de ellos, si es que se dejan.

Lo primero es tratar de reconocer los leucoplastos de la epidermis de un par de plantas que tengo a mano: la Sanseviera cylindrica y el Aloe vera. Corto, con un bisturí fino, un pequeño trozo de la epidermis de la Sanseviera, planta dura y resistente donde las haya.  

Sanseviera cylindrica

Al microscopio se observan las células de la epidermis, de forma hexagonal como un panal de abejas, y unos pequeños granos en su interior, que son los leucoplastos de la epidermis. Además, en la imagen y abajo a la derecha, se observa un estoma, orificio por donde la plata respira.

Leucoplastos de Sanseviera

No contento con ello, procedo a la remoción de un trocito de epidermis de Aloe vera, dejando salir ese jugo algo pegajoso se supone posee muchas propiedades beneficiosas.

Aloe vera

La imagen al microscopio es muy curiosa ya que las células semejan una extraña dentadura humana, debido a su forma más o menos cuadrada. Sin embargo, sus leucoplastos de epidermis son mucho más patentes que los de la Sanseviera, como pequeñas bolsas circulares -o sarro, ya que estamos con los dientes- en el interior de las células.

Leucoplastos de Aloe vera

Otro plastidio imteresante es el amiloplasto, relleno de almidón. Para ello cojo una preparación ya hecha, aunque siempre se puede coger una patata y tomar una muestra de su carne desmenuzada, rica en esta sustancia.

Al microscopio se aprecian los plastidios de almidón que, además, responden a la luz polarizada mediante birrefringencia. Llama la atención el parecido de estos granos con los dibujos del Atlas de Microscopía, cuya hoja de histoquímica vegetal expuse anteriormente. 

Amiloplastos de patata: gránulos de almidón

El último tipo de plastidio que vamos a observar es el oleoplasto, un plastidio que almacena aceites y grasas. Echo mano de otra preparación comercial, que al microscopio exhibe unas células bien repletas de unos plastidios amarillentos, como rellenos de aceite de oliva virgen extra. Chulo no, lo siguiente. 

Oleoplastos

Pasamos a las vacuolas de las células vegetales, orgánulo que pueden llegar a ocupar más de un 90% de la propia célula. Estas vacuolas también almacenan sustancias diversas, como la aleurona (gránulos proteicos de reserva), la albúmina (reserva de almidón), los taninos (sustancias de defensa contra herbívoros y patógenos), cristales de oxalato cálcico (sustancias de desecho) y el súber o suberina, una capa de protección externa.

Comenzamos con las células de aleurona, la capa que separa la cáscara de los cereales de la semilla. Al microscopio se aprecia esta capa (inferior de la imagen y con otro color) formada por células cúbicas cuya vacuola principal es rica en proteínas.

Aleurona

En cuanto al albumen o albúmina, se trata de gránulos de almidón rodeados de una matriz proteica líquida o gelatinosa. Al microscopio se observan unas células mucho más irregulares que las de la aleurona, y más transparentes. En su interior flotan las vacuolas de albúmina, algunas punteadas. 

Albumen

Otro producto que se puede encontrar en las vacuolas vegetales son los llamativos cristales de oxalato cálcico, productos de desecho del metabolismo celular que, como buen compuesto químico orgánico, posee estructura cristalina. Al microscopio  los cristales (que responden a la luz polarizada) saltan a la vista como pequeños diamantes insertos en el interior del tejido vegetal. 

Drusas de oxalato cálcico

Al subir aumentos se distinguen las diferentes facetas de los cristales, muy bonitos, que refulgen como si estuvieran a pleno sol. 

Drusas de oxalato, altos aumentos

Los taninos, sustancias de defensa de la planta, destacan por sus colores brillantes al microscopio: rojos, azules, ocres, beiges, dependiendo de su composición. Al microscopio estas células teñidas son muy pintorescas, simulando una pintura vanguardista: en una pared quedaría genial.

Taninos

La última sustancia de la vacuola celular vegetal que vamos a observar es el súber o suberina, un producto graso y ceroso que impermeabiliza y protege la epidermis de la planta. La células cuyas vacuolas contienen suberina son las más maduras, casi muertas, de la piel de la planta, y poseen esa reconocible textura arrugada.

Súber del corcho

Aquí terminamos esta entrada sobre paredes celulares, plastidios y vacuolas, y sus productos químicos. En próximas entradas de "micropaisajes" seguiremos explorando el mundo microscópico de la mejor forma posible para un simple aficionado, sin equipos ni materiales caros, sino simplemente con curiosidad, discernimiento e imaginación creadora, como diría el gran Ibn Arabi.

CONTINUARÁ